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iOS开发-OpenGL ES魔方应用

效果展示 概念准备 拾取 把地形位置坐标编码到片元颜色分量中,用户触摸时,检查特定像素颜色分量以确定触摸到地形位置。...用户看不到用于拾取渲染,因为用于拾取像素颜色渲染缓存不会显示到屏幕,而是渲染到一个OpenGL ES帧缓存对象(FBO)中。...2、几何拾取 设想一个光线截体近平面上一个触摸位置投射向这个位置对应远平面的。被这个光线穿过离视点最近对象就是要拾取对象。...不需要读取FBO渲染值,通过触摸视口坐标和平截体,可形成光线。 核心思路 魔方直接渲染到屏幕,拾取时候再渲染一次到FBO,通过拾取结果决定是旋转某一列还是旋转整个魔方。...当初始点击处不在魔方时,旋转整个魔方。根据点击初始点x、y移动距离,来决定饶Y、X轴角度,注意是相反

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通过OSG实现对模型日照模拟

1) 环境反射 环境反射是针对环境光而言,在环境反射中,环境光照射物体是各方面均匀、强度相等,因此环境光不用设置位置和方向,只需要指定颜色。 2) 漫反射 漫反射是针对平行光和光源光而言。...太阳光照就是平行光,由于太阳距离地球很远,阳光到达地球时可以认为是平行。平行光可以用一个方向和一个颜色来定义。当然,对于像灯泡那样光源光,还需要指定光源位置。...(2) 计算过程 根据上述定义,对于空间某一日照光线,可以有如下示意图。 ?...但是我们现在都是有行政时间,无论在北京或者乌鲁木齐,用都是东经120度中国北京时间。而在世界是分24个时区,每15度就是一个时区。那么可以算算北京时间12整在乌鲁木齐真太阳时是多少。...那么这个算出来地方时是不是就是真太阳时呢? 其实也不是的。这个时间其实是太阳时。太阳时假设地球绕太阳是标准圆形,一年中每天都是均匀

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3D场景中物体模型选中和碰撞检测实现

光线投射基本步骤可以分为如下4步: 光线投射(Ray casting):对最终图像每个像素,都有一条光线穿过体素。...direction — 光线投射方向向量,应该是被归一化。 near — 投射,用来限定返回比near要远结果。near不能为负数。缺省为0。...#.near 光线投射因子,这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。 这个值不能是负,且应该小于far属性。 #.far 光线投射远点因子,这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。...raycaster所需要位置,以屏幕中心为原点,值范围为-1到1....false ); 注意这句话: var intersects = raycaster.intersectObjects( scene.children ); THREE.Raycaster对象从屏幕点击位置向场景中发射一束光线

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模板阴影理论概述

来自眼睛位置2个最左侧光线不会影响阴影体积任何部分(灰色),因此所得到模板值为0,这意味着由该两条光线表示片段不在阴影中。现在让我们从左边跟踪第三条光线。...图5:有限阴影卷无法影响其他对象 在靠近物体A光线上,有限阴影体积可能不足以到达物体B.从眼睛到物体B射线将以片段模板值0结束,实际应该是非零!...由于4个不同方向阴影投射,应该至少有4个阴影游戏角色在地板形成十字。在这里只选择1个光源将使场景看起来很奇怪。...让我们来讨论一些我们可以采用高级优化,以进一步加快我们影子量游戏。当我们确定相机不在任何阴影卷中时,我们实际可以利用深度传递技术。这可以通过形成近剪辑体积而相当容易地完成。...想象一下,在其左侧有一个光源球形网格。整个左半球面对光线,因此限定左半球所有几何形状保持不变,以形成前盖。整个右半球却远离光线。因此,限定右半球所有几何形状都被挤压形成后盖。

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3D成像方法 汇总(原理解析)— 双目视觉、激光三角、结构光、ToF、光场、全息

对于任一(该不在基准面上),也可由三角测距得出。将激光光条中心P1、成像P1′、摄像头、激光头作为基准面,中心P1就符合单点结构光测距。...对于任一(该不在基准面上),也可由三角测距得出。 ? 如上图所示,将成像平面镜像到另一侧。...结构光模式:(和上面介绍三角测距一样)如图所示,激光器发出光束投射到物体产生一个光,光经摄像机镜头成像在摄像机像平面上,形成一个二维。...L代表光线强度,而(u,v)和(s,t)共同确定了光线在空间中分布位置和方向。在四维(u,v,s,t)空间中:一条光线对应光场一个采样。 为什么要用这种双平面的方式来确定光场分布呢?...这是因为常规相机一般都可以简化成两个互相平行平面——镜头光瞳面和图像传感器所在像平面。对于常规相机来说,每个像素记录了整个镜头所出射光线会聚在一个位置强度。

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论文简述 | Voxel Map for Visual SLAM

.我们提出了一种体素图表示来有效地检索视觉SLAM地图.通过以光线投射方式对摄像机frustum进行采样来查询来自摄像机姿态可见,这可以使用有效体素散列方法在恒定时间内完成.与关键帧相比,使用我们方法检索点在几何保证落在摄像机视野内....尽管简单,这种方法有两个主要优点.首先我们光线投射方法返回保证是地图中落在摄像机FoV中所有3D,对于这些,基于关键帧方法只能依赖于弱协方差假设(见图6).第二,一旦我们在沿着射线邻近体素中遇到足够...Voxel-hashing:我们分配了足够体素来保存所有的地图,体素网格大小固定为2m.在查询时,我们使用基于光线投射方法来返回可见列表....)应该被距离较近(即绿色)遮挡.而原始关键帧查询没有遮挡概念(图5b);由于光线投射查询方案,我们方法能够识别沿着相同光线被遮挡更远(图5c). ?...4 结论 本文针对稀疏SLAM提出了一种可扩展几何感知体素图,旨在跟踪过程中替代关键帧进行数据关联.地图被组织在体素中,并且每个体素可以在恒定时间内使用其位置散列函数来访问.使用体素哈希方法,通过在恒定时间内对摄像机截头体进行采样

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基础渲染系列(七)——阴影

未照亮区域位于第一个对象阴影中。为了描述这一,我们经常说第一个物体在第二个物体投下了阴影。 实际,在完全照明和完全阴影空间之间存在一个过渡区域,称为半影。存在是因为所有光源都有体积。...当然,这些数据存储在不同剪辑空间中,但是我们知道这些空间相对位置和方向。这样我们就可以从一个空间转换为另一个空间。这使我们可以从两个角度比较深度测量值。从概念讲,我们有两个向量在同一结束。...说明这些被隐藏在距离相机更近其他后面。场景深度纹理仅包含最接近。没必要浪费时间去计算看不见。 ? ?...但是在这些之间一半呢? 如果我们在插值之前进行除法,则最终将在0和¼之间中间位置,即⅛。...如果附近没有其他阴影投射对象,则可以将未阴影光线与cookie一起使用。这既适用于聚光灯也适用于光源,并且渲染起来便宜很多。 下一章 介绍反射。

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Unity通用渲染管线(URP)系列(四)——方向阴影(Cascaded Shadow Maps)

(防止光线到达它不应该到达地方) 1 渲染阴影 当进行物体渲染时,表面和灯光信息足以计算光照。但是在两者之间可能存在某些阻碍光线东西,导致在我们需要渲染表面上投射了阴影。...用结果标记出,光线在击中某物之前会传播多远。 但是,定向光被假定为无限远,没有真实位置。...只要它们匹配,只有BRDF不在乎灯光和表面的空间。 ? 使阴影起作用最后一步是将衰减量纳入光线强度中。 ? ?...这可以提高深度精度,但是这意味着不在摄像机视线范围内阴影投射器可以终止在近平面的前面,这会导致它们在不应该被投射时被修剪。 ?...(阴影被裁切) 通过在ShadowCasterPassVertex中将顶点位置固定到近平面来解决此问题,可以有效地展位于近平面前面的阴影投射器,将它们变成粘在近平面上花纹。

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Three.js深入浅出:4-three.js中光源

1.3 光源(Point Light) 光源是一种向所有方向发射光线光源,类似于灯泡。光源光线衰减程度随着距离增加而减弱,即远离光源物体会受到较少光照。...发光决定了聚光灯位置,方向控制了光线传播方向,而发散角度决定了聚光灯光锥大小。聚光灯可以产生明显阴影效果,并常用于突出特定物体或区域。...对于平行光和光源,您可以设置它们位置来控制光线发射方向。通过调整光源位置,您可以模拟光线从不同角度或位置照射到物体效果。...聚光灯也具有方向属性,您可以将其指向特定位置,并通过调整方向来控制光锥投射方向。 2.3 光衰减和阴影 光衰减和阴影属性可以影响光线传播和物体投影效果。...通过打开阴影属性,您可以在场景中模拟出真实阴影效果,增强物体立体感。 2.4 光投射和接收 光投射和接收属性决定了物体能否投射或接收光线

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WebGL基础教程:第三部分

这会得到非常高质量效果,而只需要最小处理量。 光线投射 光线投射光线跟踪非常相似,只不过"光子"不再弹跳或与不同材料进行交互。...但光线投射问题在于它严格限制;当需要添加光线反射效果时,你并没有太多办法可想。 通常,你不得不在光线投射光线追踪之间进行妥协,在速度和视觉效果之间进行平衡。...然后,为了节约时间,WebGL丢掉了被挡在其它对象之后那些顶点,且只画最重要对象。就像光线投射一样,它只不过是将光线投射到可见对象。...所以,我们将场景"摄像机"设置为光源坐标,并让它朝向光线前进方向。 然后,WebGL自动删除不在光线照耀下那些顶点。...当光照打开时,我们用乘函数来计算光线方向与对象表面法向之间夹角,并且让结果乘以光线颜色,作为一种覆盖在对象掩膜。 Oleg Alexandrov画曲面法向量。

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光线追踪介绍

摘要 图像渲染就是一个这样过程,输入一组物体,输出一个像素矩阵。把这个像素矩阵输送给显卡,显示器就可以显示出来图像。本篇介绍下这个过程用到算法,就是光线追踪。...算法介绍 光线追踪思路就是从视角发出光线,分别经过屏幕每个像素,这样光线经过屏幕后,找到相交首个#物体位置,这就是该像素对应物体,然后再从物体相交点到光源投射一条光线,这时候就可以计算像素值...如下图所示: 光线追踪示意图 从图中可以抽象出要计算一个像素值,需要以下步骤: 产生光线,计算从视角经过像素每条光线 计算光线与物体相交点 计算阴影 产生光线 接下来先看第一个问题,产生光线。...光线可以表示成如下公式: image.png e是视点,s是屏幕上一个像素位置。 参考图如下: image.png 光线与物体相交 接下来就是第二个问题,怎样计算光线和物体交点。...最终公式如下: image.png 阴影 可以从交点朝着光源望去,如果可以看到光源,那么该交点不在阴影中,如果看不到光源,那么该交点就在阴影中。

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Unity Hololens2开发|(十一)MRTK3 Solver(求解器)

SurfaceMagnetism 将射线投射到世界中表面上,并使对象对齐到该表面。 DirectionalIndicator 确定作为方向指示器对象位置和方向。...TrackedTargetType 属性可能值包括: Head:参照是主摄像头转换 ControllerRay:参考点是控制器指向射线方向 LinePointer 转换(即运动控制器或手操控制器指针原点...相反,“Surface Ray Offset(表面射线偏移)”按照设定好距离表面的距离(米),沿着所执行光线投射相反方向放置 GameObject。...该组件工作方式是执行各种光线投射,以确定哪些表面可以“吸附”光线。...在这种情况下,光线投射很可能会击中自己,导致 GameObject 附加到其自己碰撞器

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Material Design概述与环境

实体多样性可以让我们呈现出更多反映真实世界设计效果,但同时又绝不会脱离客观物理规律。 光效、表面质感、运动感这三是解释物体运动规律、交互方式、空间关系关键。...环境 Material design 是一个包含光线、材料和投射阴影三维环境。 所有的材料对象都包含 x、y、z 三个维度。 所有的材料对象都有一个 Z 轴厚度。...设备一像素。...具有 x、y、z 轴 3D 空间 光线和阴影 在材料环境中,虚拟光线照射使场景中对象投射出阴影,直射光投射出一个定向阴影,而环境光从各个角度投射出连贯又柔和阴影。...材料环境中所有阴影都是由这两种光投射产生,阴影是光线照射不到地方,因为各个元素在 z 轴占据了不同大小位置,遮住了这些光线。在网页,阴影实现是在 y 轴使用多重阴影。

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结构光三维测量几种比较成熟方法

每次投射投射一条光线到物体,摄像机对带有光条纹物体成像,图像光线特征恰恰对应投射光线。根据三角测量原理,可确定落在物体上光线深度信息。...原理:由光源投射可控制、光条或光面结构,光在物体表面形成特征,线或者面,并由成像系统捕获图像,得到特征投射角,然后根据标定出空间方向、位置参数,利用三角法测量原理计算特征与摄像机镜头主点...,在连续编码图案,扫描轮廓线则为一条连续平滑亮度曲线,在一个周期内每个像素都有唯一码字,正是如此,该方法才能够获得与图像分辨率相当云密度。...而时间编码则是使用同一个像素不同时间下多个码字来确定该位置信息。 当然,也有一些方法结合时间和空间策略共同确定位置信息。...空间编码和时间编码是通过码字解码方式不同来区分,空间编码需要周围相邻码字共同确定中心码字位置信息,理论讲,连续性编码方法既可以采用周期性模式,也可以采用非周期性模式。

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「深度」怎样让鲸鱼飞跃篮球场——深度揭秘Magic Leap背后技术+战略

当鲸鱼在我面前游过一瞬间,它皮肤每一个细胞向四面八方发出光,叠加起来形成了一个光场。理论, 只要完整记录下一条鲸鱼光场,技术就可以完全还原这条鲸鱼发出所有光线。...这里四维是数学概念,和平行宇宙、高维空间没有半毛钱关系。描述一个光场需要7个维度:3个三维坐标表示空间中点位置,2个极坐标表示这个通过方向,1个波长表示光颜色,还有1个是时间t。...其实,如果只考虑光场被投射到二维平面(例如视网膜)的话,关键维度只有4个:2个是平面上点坐标,2个是入射光方向。 ?...既然“看见”本质就是把一条鲸鱼所有光线投射到你视网膜,那么无论是在你智能眼镜用光纤投射这些光,还是在3米外用光场电视投射,甚至在30米外用大型光场投影仪,都没有本质区别。...无论是看3D电影还是头戴Oculus,虽然把不同光线分别投射到左右眼模拟出3D景深,却丢失了光线方向信息。而4D光场记录了每一束光线所有信息,包括位置和方向,使得看光场和看实物根本无法区分。

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Threejs入门之四:Threejs中

1.AmbientLight:环境光会均匀照亮场景中所有物体,环境光没有方向,所以环境光不能用来投射阴影。AmbientLight对象接收两个参数,第一个参数为光颜色(颜色rgb数值。...缺省值 1 创建一个光源并添加到场景中// 创建光 参数1 光颜色,参数2 光强度const pointLight = new THREE.PointLight(0xffffff,1)就想生活中灯泡是在屋顶中央位置安装一样...,我们在Threejs中也要给点光源一个位置,然后将其添加到场景中// 光源位置 pointLight.position.set(400,300,200)scene.add(pointLight)此时运行浏览器...常常用平行光来模拟太阳光 效果; 太阳足够远,因此我们可以认为太阳位置是无限远,所以我们认为从太阳发出光线也都是平行。...= meshscene.add(directionalLight) 4.SpotLight:聚光灯:光线从一个沿一个方向射出,随着光线照射变远,光线圆锥体尺寸也逐渐增大。

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【GAMES101】Lecture 13 光线追踪 Whitted-Style

,从我们人眼发射出光线所经过光路同样也是进入我们人眼光线光路,那光线追踪具体怎么做呢 第一步,从人眼向投影平面每个像素投射出去一条光线,找到与场景物体交点,这里考虑遮挡,只找到最近交点 然后将交点和光源连线...求曲面交点 我们首先来定义一下这个光线方程,有一个光源点O,然后有这个光线发射方向d,那么在光线上任意一就可以通过r(t)=o+td来表示了,其中这个t非负,其实就是射线表示方程 那怎么求交点呢...求三角形交点 那三角形怎么求光线交点呢,那这个事情比较复杂,我拆开来做,三角形不是能表示一个平面吗,那我先求光线和平面的交点,再去判断这个交点在不在三角形内,哎判断点在不在三角形内这个我们学过,那问题就是如何求和平面的交点...我们先来定义这个平面的方程,对于平面上已知某个,还有这个平面的法线,那平面上任意一和这个连线是不是都和法线垂直,那这样就可以写出这个平面的方程(p-p')·N=0 然后我再把光线方程代入平面方程解出...,那如果光线和三角形有交点,那这个交点是不是也会有一个重心坐标,于是就会有下面这个方程 那这里面不是有三个未知数吗,但是我们O和D实际是三维向量,所以这里面其实是三个方程,三个方程三个未知数,可算唯一解

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3D重建传统算法对比深度学习,SFU谭:更需要是二者融合

在这样背景下,机器之心采访了加拿大西蒙弗雷泽大学 (SFU) 谭副教授,希望谭教授能够为读者带来更为深刻见解。 ?...几何方法 而几何方法主要依靠视差,或者说同一个三维点在不同相机中投影位置不同,来恢复三维结构。基于原理是三角测量法,即通过两个已知三维点发出两根光线交叉,求解出第三个三维位置。...这个问题主要解决是相机姿态求解完成后,如何利用像素级匹配求出深度图(即每个像素到相机成像平面的距离)。后来发展出来了结构光算法,通过主动光源(如线激光、投影仪)往场景投射纹理,来辅助像素匹配。...比如,现有的深度相机只能用于室内环境,因为深度相机依赖于投影仪投射散斑或是结构光来解决 stereo 中像素匹配问题。在室外强烈阳光下,投影仪信号完全被阳光掩盖,无法辅助像素匹配。」...首先,论文研究者发现,光强度在时间极值对应反射物体局部几何形状极值。其次,作者论证了极值点到相机光线(作者称为「费马线」)长度场梯度可用于重建反射物三维形状,可以获得毫米级精度。

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创建华丽 UI 7条规则 第一部分 (2019年更新)

光线来自天空,从上往上,以至于从下往上光让人看起来很怪异。 当光从天空而来时,它照亮事物顶部,并在其下方投射阴影,物体顶部比较亮,底部比较暗。...UI 也是一样,正如我们在所有的面部特征下侧都有少量阴影,大量 UI 元素底面也有阴影。我们屏幕是,但我们已经投入了大量艺术创作让元素富有 3D 效果。...未点击按钮投射出一个稀薄地阴影——在放大截图中能看更清楚。 点击后按钮,底部依然比顶部还要暗一些,并且整个按钮全都更暗。这是因为它与屏幕本身处于同一个平面,光线就不能轻易照到它了。...嵌套控制面板上边缘投射一个微小阴影 * “ON” 滑块轨道也跟着设置了一些阴影 * “ON” 滑块表面是凹,底部会反射更多光线 顶部边框颜色比较其它深点,这代表一个垂直于光源表面,因此接收到大量光...an artist) 你赞是我持续分享好东西动力,欢迎赞!

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【科普】空中三角测量原理

模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器(如多倍仪)上进行空中三角测量。它是在仪器恢复与摄影时相似或相应航线立体模型,根据测图需要选定加密,并测定其高程和平面位置。 一般只限于在一条航线内进行。...解析空中三角测量是指根据像片坐标(或单元立体模型上点坐标)同地面点坐标的解析关系或每两条同名光线共面的解析关系,采用较严密数学公式,按最小二乘法原理,用数字电子计算机解算待定点平面坐标和高程...光线束法:以投影中心、像和相应地面点三共线为条件,以单张像片为解算单元,借助像片之间公共和野外控制,把各张像片光束连成一个区域进行整体差,解算出加密坐标的方法。...以上3种方法中,光线束法理论公式是用实际观测坐标为观测值列出误差方程式,所以理论是严密,加密精度也应该最高。...但在实施中应清除航摄资料本身存在系统误差,否则光线束法优越性就得不到发挥。航带法在理论最不严密,但它在运算中有消除部分系统误差功能,而且运算简单,对计算机内存容量要求不高。

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